Кишечные бактерии управляют кишечными часами

11.10.2019

Когда мы говорим о биологических часах, которые управляют суточной активностью клеток, органов и организма в целом, то всегда нужно помнить, что часов этих в нас довольно много: есть центральные, которые находятся в мозге, и есть периферические, которые управляют отдельными органами и системами органов. И, к примеру, от кишечных часов зависит, как будут всасываться питательные вещества в зависимости от времени суток.

Но в кишечнике, как мы знаем, живет колоссальная масса симбиотических бактерий, которые помогают нам переваривать пищу (и не только). Можно предположить, что кишечная микрофлора как-то влияет на кишечные часы, и действительно, исследования показали, что влияет - если из кишечника убирали всех бактерий, его суточные ритмы расстраивались.

Но как именно бактерии влияют на кишечные биологические часы? Скорее всего, микробы выделяют какие-то вещества, действующие на гены, от которых зависит ход внутренних часов. Сотрудники Юго-западного медицинского центра Университета Техаса описывают в своей статье в Science отличия в активности генов в кишечных клетках, взятых у нормальных мышей, и в кишечных клетках, взятых у мышей без микрофлоры.

Гена HDAC3 кодирует фермент, пришивающий ацетильную химическую группу к молекулам белков-гистонов. Эти белки служат упаковщиками для ДНК, и от них зависит, можно ли будет с ДНК считывать информацию или нет; иными словами, от гистонов зависит активность генов. Но поведение самих гистонов зависит от химических модификаций, в том числе и от модификаций ацетильными группами. Значит, добавляя или уменьшая количество фермента HDAC3, изменяя его активность, тем самым можно изменить работу множества генов. (Изменение активности генов через гистоны - один из способов эпигенетической регуляции.)

От бактерий зависит, будет ли фермент HDAC3 связываться с гистонами на определенных генах, и будут ли эти гены в определенное время суток доступны для считывания записанной в них информации. То есть бактерии создавали суточный ритм в активности кишечных генов, действуя через эпигенетический механизм регуляции, через гистоны. При этом тот же самый HDAC3 зависел от работы мышиного часового гена, иными словами, суточный ритм кишечника зависел как от собственного механизма биологических часов, так и от бактерий (чего, наверно, и следовало ожидать).

Вероятно, фермент HDAC3 помогал гистонам своевременно распаковывать и упаковывать гены, контролирующие переваривание и расщепление питательных веществ. Однако на один такой ген HDAC3 действует непосредственно - это ген Cd36, который помогает всасывать липиды. Фермент HDAC3 сам, без помощи гистонов, связывается с геном Cd36 и активирует его. Можно предположить, что если HDAC3 выпадет из ритма, это может привести к ожирению - из-за активности Cd36 жиров начнет всасываться слишком много и не по расписанию.

<< Назад: Алюминиевые батарейки лучше литий-ионных 12.10.2019

>> Вперед: Мухи помогут алкоголикам 11.10.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Употребление рыбы и старение мозга 20.08.2024 Старение мозга - одна из главных проблем, с которой сталкиваются пожилые люди. Несмотря на то что на данный момент нет универсальных средств, способных полностью предотвратить когнитивные нарушения, ученые продолжают искать факторы, которые могут замедлить этот процесс. Одним из таких факторов может быть регулярное употребление рыбы. Недавнее исследование, проведенное французскими учеными, пролило свет на то, как рыба в рационе влияет на здоровье мозга у людей старше 65 лет. В ходе исследования ученые проанализировали пищевые привычки более 1,5 тысячи добровольцев в возрасте от 65 лет и старше. Важно отметить, что на момент начала эксперимента у участников не наблюдалось проблем с сердечно-сосудистой системой, а также признаков деменции. Это позволило исследователям сосредоточиться на влиянии питания на мозговую активность и состояние здоровья без искажающих факторов, связанных с уже существующими заболеваниями. Чтобы получить объективные данные, участники прошли процедуру магнитно-резонансной томографии (МРТ), которая позволила оценить состояние их мозга. МРТ - это метод, позволяющий получить детальные изображения внутренних структур тела, включая мозг, и выявить даже незначительные изменения в его тканях. Результаты исследования показали, что у людей, которые регулярно ели рыбу - не менее четырех раз в неделю, наблюдалось значительно меньше признаков повреждения мозга. В частности, у них реже фиксировались субклинические сердечно-сосудистые заболевания, которые могут оставаться незамеченными на ранних стадиях, но впоследствии приводят к серьезным проблемам со здоровьем, включая когнитивные нарушения. Авторы исследования подчеркнули, что их работа предоставляет доказательства того, что регулярное употребление рыбы положительно сказывается на состоянии мозга у пожилых людей, снижая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и связанных с ними когнитивных нарушений. Важно отметить, что речь идет о людях, у которых нет инсультов или деменции, что делает результаты исследования особенно ценными для профилактики этих состояний. Таким образом, включение рыбы в рацион, особенно на регулярной основе, может быть эффективным средством для поддержания здоровья мозга и предотвращения его старения. Учитывая результаты исследования, можно сделать вывод, что рыба - это не только вкусный продукт, но и важный элемент диеты, способствующий долгосрочному сохранению когнитивных функций и снижению рисков, связанных с возрастными изменениями в мозге. Результаты исследования подчеркивают важность правильного питания для поддержания здоровья мозга в пожилом возрасте. Регулярное употребление рыбы может стать доступным и эффективным способом продлить молодость мозга и улучшить качество жизни на долгие годы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026